2024年高考生物通用版总复习新题速递专题15现代生物科技综合练习题(含解析)

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名称 2024年高考生物通用版总复习新题速递专题15现代生物科技综合练习题(含解析)
格式 docx
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 生物学
更新时间 2023-10-05 22:56:33

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专题15 现代生物科技
一、单选题
1.(2023·浙江模拟)下列有关“多莉”羊克隆过程的叙述,错误的是(  )
A.代孕的母羊一般不会对植入的胚胎产生免疫排斥反应
B.重组卵细胞在体外培养过程中需定期用胰酶处理防止其贴壁生长
C.“多莉”羊的形成过程与试管动物的培育过程会用到相同的技术
D.“多莉”羊有不只一个亲本的遗传物质,表现出两个亲本的某些性状
2.(2022高二下·盐田月考)下列关于动物细胞培养与植物组织培养的叙述正确的是(  )
A.都需要定期更换培养基
B.都需要用相应的酶将组织分散成单个细胞
C.培养的原理都是细胞的全能性
D.动物细胞培养时需要添加激素,植物组织培养需要添加血清
3.(2022高三上·浙江模拟)大肠杆菌是基因工程技术中被广泛采用的工具,人生长激素的基因工程过程如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.经①获得该mRNA的最佳材料是受精卵
B.通过①②过程,可以构建基因组文库
C.要检测③⑥过程的产物可分别用PCR技术和抗原—抗体杂交技术
D.⑤过程要在低温和较高浓度的氯化钙溶液中处理使重组DNA易进入受体细胞
4.(2023高二下·肇庆期末)胚胎工程的迅猛发展让人们大量繁殖优良品质家畜的愿望成为现实。下列关于胚胎工程的叙述,正确的是(  )
A.体外受精前需要将精子放入ATP溶液中获能
B.可注射性激素促进卵细胞供体超数排卵
C.体外受精获得的受精卵可直接进行胚胎移植
D.胚胎移植后需要对受体进行妊娠检查
5.(2023·天津)根据下图,正确的是(  )
A.子代动物遗传性状和受体动物完全一致
B.过程1需要MII期去核卵母细胞
C.过程2可以大幅改良动物性状
D.过程2为过程3提供了量产方式,过程3为过程1、2提供了改良性状的方式
6.(2023高二下·黄山期末)下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A,也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是(  )
A.将重组质粒导入细菌B常用的方法是用Ca2+处理细菌
B.将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上,能生长的是只导入了质粒A的细菌
C.目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有四环素的培养基上生长
D.工程菌产生的生长激素可以直接使用效果良好
7.(2023·大庆模拟)用基因工程技术向某棉花细胞中导人两个抗虫基因,基因导入的位置是随机的,将该细胞经植物组织培养培育成植株后让其自交,理论上子代植株中抗虫:不抗虫的值不可能是(  )
A.9:7 B.3:1 C.15:1 D.1:0
8.(2023·浙江模拟)研究发现,环境中存在以蓝藻为主要宿主的浮游病毒,称为噬藻体。这一发现为湖泊蓝藻的治理提供了一种新思路。下列叙述正确的是(  )
A.噬藻体属于生态系统中的分解者
B.噬藻体的传播速率随蓝藻密度增加而下降
C.噬藻体是调节蓝藻数量增长的外源性调节因素
D.蓝藻裂解后释放的有机碳不再参与碳循环的过程
9.利用农杆菌转化法可将抗虫基因导入玉米细胞而获得抗虫植株。下列说法错误的是(  )
A.若对已知序列的抗虫基因进行大量扩增,应用PCR
B.将重组的农杆菌Ti质粒喷洒到玉米伤口上,可成功转化
C.利用害虫接种实验可从个体水平检测目的基因是否进入了玉米细胞
D.将抗虫基因导入细胞质可避免通过花粉传播进入其他植物
10.(2023高二下·宝鸡期末)下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述,正确的是(  )
A.基因工程完全不同于蛋白质工程
B.基因工程合成的是天然存在的蛋白质,蛋白质工程合成的不一定是天然存在的蛋白质
C.蛋白质工程的作用对象是蛋白质分子,基因工程的作用对象是基因
D.蛋白质工程只是依据中心法则逆推,其过程不需要中心法则
11.在单克隆抗体制备中,关于杂交瘤细胞制备的叙述,正确的是(  )
A.可利用电融合等物理方法直接诱导两个细胞的融合
B.可利用细胞中染色体的数目和形态筛选出杂交瘤细胞
C.利用了细胞膜的流动性和基因重组等原理
D.用选择培养基筛选得到的杂交瘤细胞可直接用于生产单克隆抗体
12.(2023高二下·浙江期中)治疗性克隆有望解决供体器官的短缺和器官移植出现的排异反应等问题。如图表示预期治疗性克隆的过程,下列有关叙述不正确的是(  )
A.上述过程利用了动物体细胞核移植和动物细胞培养等技术
B.上述过程中充分说明体细胞核移植技术已完全成熟,可应用于各种疾病的治疗
C.①过程的完成离不开胚胎干细胞的增殖和分化
D.①②过程都发生了DNA分子的复制和蛋白质的合成
13.(2023高二下·定远期末)辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.图示途径体现了植物组织培养技术用于作物繁殖的新途径
B.通常需用体积分数为70%的酒精对外植体进行消毒
C.通过液体培养基来大量培养高产细胞系,可以实现对辣椒素的工业化生产
D.植物茎尖分生区附近几乎无病毒,可用作外植体培养脱毒苗,获得抗病毒的植株
14.(2023高二下·郑州期中)某质粒上有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三种限制酶切割位点,同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因,获得此质粒的农杆菌表现出对两种抗生素的抗性。利用此质粒获得转基因抗盐烟草的过程,如下图所示。请据XIA 图分析下列表述错误的是(  )
A.在构建重组质粒时,选用HindⅢ和SalⅠ两种酶切割目的基因的两端及质粒可防止目的基因和质粒的自我环化
B.若转基因抗盐烟草幼苗中检测出现了抗盐基因的DNA,不能说明烟草幼苗有抗盐特性
C.用分别含有氨苄青霉素和四环素的培养基筛选农杆菌时,发现含有目的基因的农杆菌不能在含青霉素的培养基上生长,能在含四环素的培养基上生长
D.利用植物组织培养技术培育转基因抗盐烟草植株,依据的原理是高度分化的植物细胞具有发育成完整植株的能力
15.(2023高三下·湖南月考)酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质。酿酒酵母产酒精能力强,但没有合成淀粉酶的能力;糖化酵母能合成淀粉酶,但酒精发酵能力弱。为了实现以谷物为原料高效生产酒精的目的,科研人员进行了下图所示改良酵母菌种实验。下列叙述正确的是(  )
A.以谷物为原料用酿酒酵母酿酒时,不需对原料进行糖化处理
B.在酿酒酵母纯培养时,可以加入适量的青霉素
C.用PEG诱导之前需用纤维素酶去除两种酵母的细胞壁
D.以淀粉转化为还原糖的效率作为最终鉴定目的菌的指标
16.(2023高二下·鄂州期中)动物细胞融合是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。下列关于动物细胞融合的叙述,错误的是(  )
A.单克隆抗体制备的过程中需要进行动物细胞融合
B.动物细胞融合的原理与植物组织培养的原理不同
C.两个单倍体细胞融合后,形成的细胞中含有2个染色体组
D.若将两种细胞放置于培养基中进行两两细胞融合,共有3种融合类型
17.(2023高三·浙江模拟)下列有关生物技术与工程中所用技术操作与原理的叙述,错误的是(  )
A.动物细胞培养——应用酶的专一性原理可对所需材料用胰蛋白酶进行处理
B.制备单克隆抗体——应用细胞膜流动性原理对脾细胞与骨髓瘤细胞进行融合
C.PCR技术的退火(复性)——应用碱基互补配对原理使引物结合在DNA模板链的5'端
D.细胞核移植——细胞质可调控细胞核基因表达,选用卵细胞质使重组细胞表现出全能性
18.(2023·浙江模拟)制备敲除小鼠需要将编辑过的敲除基因转入小鼠胚胎干细胞,移植至正常小鼠的早期胚胎中,植入代孕母鼠子宫。出生的F1小鼠发育成熟后互相交配,鉴定F2代小鼠基因型,筛选得到纯合的基因敲除小鼠。下列相关说法不正确的是(  )
A.实验中F1代小鼠体细胞中均含有敲除基因
B.利用胚胎分割技术可以获得更多的子代个体
C.早期胚胎的体外培养需要无菌、无毒的环境
D.检测代孕小鼠激素水平的变化可确定胚胎移植是否成功
19.下列关于胚胎工程的叙述,错误的是(  )
A.体外受精是指使获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中完成受精
B.试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术
C.早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清
D.受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植
20.(2023高三下·清新月考)常用的核移植方法主要有细胞质内注射法和透明带下注射法两种。前者是用微型注射针将供体细胞的细胞核吸出注入去核卵母细胞质内;后者是直接将供体细胞注入去核卵母细胞透明带内,然后促使两个细胞融合,从而具有发育的全能性。我国科学家于2017年底培育出的体细胞克隆猴“中中”和“华华”采用的就是后者。下列有关叙述正确的是(  )
A.供体细胞注入卵母细胞透明带内后,就可自行进入卵母细胞
B.“中中”和“华华”的性状由多个亲本共同决定,属于有性生殖
C.相比之下,透明带下注射法对供体细胞核和卵母细胞的损伤更小
D.“中中”和“华华”核DNA均来自供体细胞,质DNA均来自去核卵母细胞
21.(2023高二下·郑州期中)下图为不同限制性核酸内切膀识别的序列及切割位置(箭头所指),下列叙述错误的是(  )
A.图示4种限制性核酸内切酶均不能够识别和切割RNA分子内的核苷酸序列
B.若DNA上的碱基随机排列,Not I限制性核酸内切酶切割位点出现频率较其他三种限制性核酸内切酶高
C.酶切时使用两种限制酶同时处理是为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化
D.用酶Bgl II切出的目的基因与酶BamH I切割的质粒重组后,则不能再被这两种酶切开
22.(2023高二下·宁波期中)下列关于单克隆抗体制备的叙述,错误的是(  )
A.用纤维素酶和果胶酶处理 B 淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞
B.用 PEG 作诱导剂,促使能产生抗体的 B 淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
C.制备过程中,第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞
D.与传统方法生产的抗体相比,单克隆抗体的化学本质相同,但特异性强
23.有关生物技术应用的叙述,正确的是(  )
A.利用植物组织培养技术培育花药获得单倍体植株属于单倍体育种
B.动物细胞培养液通常含有葡萄糖、蛋白质、无机盐、维生素和动物血清
C.将愈伤组织细胞进行诱变处理并筛选得到抗盐碱的烟草新品种
D.将α抗胰蛋白酶基因转入乳腺细胞培育乳汁中含有该酶的转基因羊
24.(2023高二下·定远期末)如图为番茄植物组织培养过程的流程图解。以下相关叙述不正确的是(  )
A.脱分化发生在b步骤,形成愈伤组织,在此过程中植物激素发挥了重要作用
B.再分化发生在d步骤,是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程
C.若要获得细胞产物,可以只培养到愈伤组织时期
D.人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题
25.下列关于蛋白质工程的说法,错误的是(  )
A.蛋白质工程能定向改造蛋白质的分子结构来满足人类的需要
B.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作,定向改变分子结构
C.蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子
D.蛋白质工程又称为第二代基因工程
二、综合题
26.(2023高三上·武威)紫花首蓿是全世界栽培历史最悠久、面积最大、利用最广泛的一种豆科牧草,也是研究最多的牧草之一。百脉根由于富含缩合单宁,单独饲喂其鲜草或直接放牧不会引起膨胀病发生。目前,利用体细胞杂交技术将百脉根细胞中控制单宁合成的基因转入紫花首蓿成为改良首蓿品质、创造新品种的重要方法和途径。为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,研究人员利用红色荧光和绿色荧光颜料分别标记首蓿和里奥百脉根的原生质体膜上的蛋白质,再生植株培育过程如图所示,图中①、②、③、④表示相关操作过程。回答下列问题:
(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理有   。过程①常用的酶是   ,细胞融合完成的标志是   。
(2)植物原生质体融合过程常利用化学试剂   诱导,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面荧光颜色不同可观察到   种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况)。
(3)过程③和过程④依次为   。
27.(2023高二下·浙江月考)安化黑茶是一种发酵茶,因茶砖内含金花而俗称“金花黑茶”,具有良好的降脂解腻效果,深受广大茶友喜爱。安化黑茶的制作流程包括杀青、初揉、渥堆、复揉、烘焙、压制和发花等,其特有的“金花”是冠突散囊菌(一种霉菌)发酵的产物。请回答下列问题:
(1)杀青是将茶叶放入300℃左右的铁锅中炒制2分钟,此过程不仅能快速去除茶叶中的水分,同时还能   ,从而减少茶叶中茶多酚等营养成分的分解。制茶时对茶叶进行揉捻不仅有利于茶叶外形的塑造,更可以   ,从而有利于后续微生物发酵的进行。
(2)严格的无菌操作是菌种选育成功的前提,下列关于无菌操作的叙述错误的是____项。
A.接种操作要在酒精灯火焰附近进行
B.浸泡在酒精中的涂布器在涂布前需灼烧灭菌
C.含有葡萄糖的培养基在121℃下高压蒸汽灭菌15min
D.接种间和超净工作台可以采用紫外灯进行消毒
(3)培养冠突散囊菌时往往会在培养基中添加一些乳酸,其主要目的是   。
(4)为保持茶树品种的品质,常采用植物组培技术繁育茶树苗。从自然界获取的茶树组织经   后接种于培养基上,经过诱导会   形成愈伤组织。愈伤组织经培育获得再生植株主要有两条途径:一是由愈伤组织的细胞先分化产生芽和根后再形成一个完整植株的   途径,二是由愈伤组织细胞产生胚状体后再萌发形成完整植株的   途径。另外也可不通过愈伤组织阶段而直接采用带腋芽的茎段培养成丛状苗,再诱导生根获得再生植株,其原因是腋芽中存在   。
(5)使用茶树叶片等成熟植物组织经离体培养获得的幼苗往往带有病毒。而取   等生长点部位作为外植体进行离体培养,获得的再生植株有可能不带病毒,其原因是   。
(6)由于在细胞和原生质体培养时进行人工诱变,诱变频率   个体或器官水平,而且在较小的空间内一次可处理大量材料,科研人员可利用植物组织培养技术培育茶树新品种。
28.(2023·山东)科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测,该质粒的部分结构如图甲所示,其中V5编码序列表达标签短肽V5。
(1)与图甲中启动子结合的酶是   。除图甲中标出的结构外,作为载体,质粒还需具备的结构有   (答出2个结构即可)。
(2)构建重组质粒后,为了确定J基因连接到质粒中且插入方向正确,需进行PCR检测,若仅用一对引物,应选择图甲中的引物   。已知J基因转录的模板链位于b链,由此可知引物F1与图甲中J基因的   (填“a链”或“b链”)相应部分的序列相同。
(3)重组质粒在受体细胞内正确表达后,用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平,结果如图乙所示。其中,出现条带1证明细胞内表达了   ,条带2所检出的蛋白   (填“是”或“不是”)由重组质粒上的J基因表达的。
29.(2023高二下·大理期末)下图表示某桑基鱼塘的能量流动简图,假设该生态系统中只存在图示食物关系。回答下列问题:
(1)如图所示,输入该生态系统的能量包括   和   ,能量是通过   逐级传递的。
(2)图中A和B表示桑和浮游植物用于   的能量,A和B中的能量除了进入蚕和鱼体内,去向还包括   。从能量流动的角度分析,桑基鱼塘实现了   ,从而提高能量的利用率。
(3)建设该生态系统时,不仅要考虑生态系统的规律,更要考虑经济和社会等问题,遵循了生态工程的   原理;投放鱼苗的数量不能超过环境承载的限度(环境容纳量),遵循了生态工程的   原理。
(4)与森林生态系统相比,该生态系统的抵抗力稳定性相对较低,其原因是   。
30.(2023·梅州模拟)湿地被誉为“地球之肾”,对保护红树林群落具有重要意义。近年来,我省通过围垦养殖整治、城市污水治理、生活垃圾清理、立法保护等措施,成为全国红树林分布面积最大的省份。请回答下列问题:
(1)湿地公园是休闲度假、亲近自然的理想场所,在抵御台风、调节气候等方面也发挥着重要作用,这体现了生物多样性的   价值。“以育为主,育护改造相结合,多种经营,综合利用”的建设理念,这主要体现了生态工程建设的   原理。
(2)研究人员对红树林丰富的A地区和红树林缺失的B地区进行了一系列研究。
①调查两个地区珊瑚礁中不同体长蓝仿石鲈(一种鲈鱼)的比例,结果如下图,由实验结果可知   。同时还发现A地区珊瑚礁中该鱼的密度更大。
②海草床是蓝仿石鲈重要的育苗场所, A、B两个地区海草床中蓝仿石鲈体长无显著差异,均以体长2~6cm的占比最高。进一步调查结果显示,A地区红树林中的蓝仿石鲈以体长6~8cm的占比最高。请根据以上信息推测随个体生长,蓝仿石鲈在不同生境之间的迁移路径   (用箭头和文字表述)。
(3)科学家利用遥感影像技术,对红树林样方不间断拍摄,下表为用遥感技术测得的红树林保护区内的主要植物类型及其所占面积比例,以及相应树种的生长速度、树种类型。
植物种群 无瓣海桑 秋茄 卤蕨 老鼠簕 其他
所占面积比例% 82.01 5.01 3.82 3.31 5.85
生长速度 快 慢 慢 慢 -
树种类型 引进物种 本土物种 本土物种 本土物种 -
相对于调查种群密度的传统方法,遥感影像技术不间断拍摄的优点是   。为提高红树林生态系统的稳定性,请你为今后红树林的扩大种植工程提出一项合理的建议   。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A、受体对移入子宫的外来胚胎一般不发生免疫排斥反应,这是胚胎移植成功的原因之一,A正确;
B、重组卵细胞在培养过程中不需要用胰酶处理成细胞悬液进行传代培养,而是需要用早期胚胎培养技术获得早期胚胎,并在适宜的时期进行胚胎移植,B错误;
C、“多莉”羊的形成过程与试管动物的培育过程都会用到胚胎移植技术,C正确;
D、克隆羊“多莉”是将白面绵羊的乳腺细胞核移植到黑面绵羊的去核卵细胞中,形成重组细胞后,经过一系列培育过程而成,细胞质中基因来自黑面羊,细胞核中基因来自白面羊,因此“多莉”遗传了两个亲本的性状,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、动物细胞培养的流程:
取动物组织块——剪碎组织——用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞——制成细胞悬液——转入培养液中(原代培养)——放入二氧化碳培养箱培养——贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞制成细胞悬液——转入培养液(传代培养)——二氧化碳培养箱。
2、胚胎移植的生理学基础:
①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。
②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。
③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。
④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
2.【答案】A
【解析】【解答】A、动物细胞培养和植物组织培养的过程中,都会有代谢废物的产生,需要定期更换培养基,A正确;
B、动物细胞培养中需要用胰蛋白酶将组织分散成单个细胞,B错误;
C、植物组织培养的原理是细胞的全能性;动物组织培养中,不能由组织细胞发育成完整的个体,动物细胞培养中无法体现细胞的全能性,C错误;
D、动物细胞培养需要添加血清,植物组织培养需要添加激素,D错误;
故答案为:A
【分析】(1)植物组织培养
植物组织培养的原理:植物细胞的全能性
植物组织培养的过程:外植体愈伤组织试管苗植物体
注意事项:
①选材:选取根尖、茎尖、形成层部位、最容易诱导脱分化。
②光照:脱分化过程不需要光照,再分化过程一定要有光照。
③细胞全能性表达的条件:离体、无菌;一定的营养物质(水、无机盐、蔗糖、维生素等);激
素(主要是细胞分裂素和生长素);适宜的温度和光照(培养后期)。
(2)动物细胞培养
动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。
动物细胞培养的过程:
动物细胞培养需要满足以下条件
①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防
培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、
血浆等天然成分。
③温度:适宜温度:哺乳动物多是 36.5℃+0.5℃;pH:7.2~7.4。
④气体环境:95%空气+5%CO2。O2 是细胞代谢所必需的,CO2 的主要作用是维持培养液的 pH。
3.【答案】C
【解析】【解答】A、经①获得该mRNA的最佳材料是特定的组织细胞,而不是受精卵,A错误;
B、通过①②过程得到cDNA,cDNA所含的基因不是全部基因不能构建基因组文库,B错误;
C、要检测③的产物生长激素基因可以用PCR技术扩增,要检测⑥过程的产物可用抗原—抗体杂交技术,C正确;
D、⑤过程要在低温和低渗氯化钙溶液中处理,通过增大细菌细胞壁通透性使重组DNA易进入受体细胞,D错误。
故答案为:C。
【分析】基因工程的操作程序: (1)目的基因的筛选与获取:利用PCR获取和扩增目的基因:①变性:当温度上升到90℃以上时。双链DNA解聚为单链。②复性:当温度下降到50℃左右时。两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。③延伸:72℃左右时,耐高温的DNA聚合酶活性高。可使DNA新链由5'端向3'端延伸。(2)基因表达载体的构建: 基因表达载体的组成有目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因。 (3)将目的基因导入受体细胞——感受态细胞法:适用于微生物。Ca2+处理细胞→感受态细胞→重组表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子。 (4)目的基因的检测与鉴定:①分子水平:DNA分子杂交技术检测受体细胞染色体DNA是否插入目的基因,也可检测目的基因是否转录出mRNA。抗原抗体杂交法检测目的基因是否表达出蛋白质。②个体生物学水平鉴定。
4.【答案】D
【解析】【解答】A、精子获能是指精子在雌性动物的生殖道或在人工配制的获能液中发生相应的生理变化后,获得受精能力的现象,A不符合题意;
B、可注射促性腺激素促进卵细胞供体超数排卵,B不符合题意;
C、体外受精获得的受精卵要培养至桑葚期或囊胚期才能进行胚胎移植,C不符合题意;
D、胚胎移植后需要对受体进行妊娠检查,观察胚胎是否正常发育,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、精子获能是指精子在雌性动物的生殖道或在人工配制的获能液中发生相应的生理变化后,获得受精能力的现象。
2、在胚胎移植过程中的两次处理:第一次使用孕激素对受、供体进行同期发情处理,第二次使用促性腺激素处理供体,使其超数排卵;两次检查:第一次对收集的胚胎进行检查,第二次对受体母畜进行妊娠检查。
5.【答案】D
【解析】【解答】A、胚胎移植过程中,受体动物只是为移植的胚提供良好的发育环境,与子代遗传性状基本没有影响,A错误;
B、过程1是培育试管动物,要进行体外受精过程,而体外受精选用的卵母细胞不需要去核,B错误;
C、过程2是培育克隆动物,要进行动物细胞核移植,属于无性繁殖,不能大幅改良动物性状,C错误;
D、过程2通过克隆可以短时间内培育多个保持亲本优良性状的个体,为过程3提供了量产方式;过程3转基因技术可以改造生物的性状,为过程1、2提供了改良性状的方式,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个胚胎最终发育为动物。
2、移植胚胎的来源及生殖方式:
(1)核移植→ 无性繁殖
(2)体外受精 有性生殖
(3)体内受精→收集胚胎→移植→有性生殖
(4)基因工程→转入目的基因的受精卵 胚胎移植→转基因动物→有性生殖
6.【答案】A
【解析】【解答】A、感受态细胞法适用于微生物,A正确;
B、将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上,能生长的是导入重组质粒或普通质粒的大肠杆菌,B错误;
C、目的基因成功表达的标志不是受体细胞能在含有四环素的培养基上生长,是合成人的生长激素,C错误;
D、 工程菌细胞中无内质网和高尔基体,产生的生长激素不能进行加工、修饰、包装,不可以直接使用,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、分析题图:图示表示将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的过程,质粒A上含有四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因,构建基因表达载体后,质粒A的抗氨苄青霉素基因呗破坏,但抗四环素基因正常,所以导入重组质粒或普通质粒的大肠杆菌都能抗四环素,但导入重组质粒的大肠杆菌不能抗氨苄青霉素。
2、感受态细胞法:适用于微生物。Ca2+处理细胞→感受态细胞→重组表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子。
7.【答案】A
【解析】【解答】A、两个抗虫基因导入棉花细胞的情况只有BCD选项的三种情况,则子代植株中抗虫:不抗虫的值不会出现9:7,A错误。
B、若两个抗虫基因都导入了一条染色体上,则产生的配子中含抗虫基因与不含抗虫基因的比例为1:1,则子代植株中抗虫:不抗虫的值为3:1,B正确;
C、两个抗虫基因位于两条非同源染色体上,则在减数分裂过程中,产生的配子中含抗虫基因与不含抗虫基因的比例为3:1,因此,子代植株中抗虫:不抗虫的值为15:1,C正确;
D、若两个抗虫基因都导入了一对同源染色体上,则产生的配子中都含抗虫基因,则子代植株中抗虫:不抗虫的值为1:0,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂形成配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
2、 用基因工程技术向某棉花细胞中导人两个抗虫基因,基因导入的位置有两种情况:①两个抗虫基因都导入了一条染色体上,②两个抗虫基因都导入了一条染色体上。
8.【答案】C
【解析】【解答】A、噬藻体以蓝藻为主要宿主的浮游病毒,即营寄生生活,属于生态系统中的次消费者,A错误;
B、蓝藻密度越大,寄生病毒传播越快,噬藻体的传播速率随蓝藻密度增加而上升,B错误;
C、种群数量的外源性调节因素有气候、食物、疾病、寄生和捕食等,C正确;
D、蓝藻裂解后释放的有机碳不被微生物分解,继续参加碳循环过程,D错误。
故答案为:C。
【分析】生态系统中的分解者
①作用:能将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解成无机物,供生产者重新利用。
②营养方式:属于异养生物。
③生物类群:主要是腐生性细菌 (如枯草杆菌)、真菌(如食用菌)及动物(如蚯蚓、蜣螂 )。
④地位:是生态系统的必备成分,不可缺少。
9.【答案】B
【解析】【解答】PCR是体外复制特定目的基因片段的技术,若对已知序列的抗虫基因进行大量扩增,应用PCR,A正确;将重组的农杆菌Ti质粒导入农杆菌,再用农杆菌去侵染玉米才可能成功转化,B错误;利用害虫接种实验可从个体水平检测目的基因是否进入了玉米细胞,C正确;将抗虫基因导入细胞质可避免通过花粉传播进入其他植物,导致基因污染,D正确。 故答案为:B。
【分析】基因工程的操作程序: (1)目的基因的筛选与获取:利用PCR获取和扩增目的基因:①变性:当温度上升到90℃以上时。双链DNA解聚为单链。②复性:当温度下降到50℃左右时。两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。③延伸:72℃左右时,耐高温的DNA聚合酶活性高。可使DNA新链由5'端向3'端延伸。(2)基因表达载体的构建: 基因表达载体的组成有目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因。 (3)将目的基因导入受体细胞——农杆菌转化法:适用于双子叶植物、裸子植物和少数单子叶植物的细胞。 ①将植物组织与农杆菌混合培养;②将花序直接浸没在含有农杆菌的的溶液中一段时间;③培养植株并获得种子,再进行筛选、鉴定等。 (4)目的基因的检测与鉴定:①分子水平:DNA分子杂交技术检测受体细胞染色体DNA是否插入目的基因,也可检测目的基因是否转录出mRNA。抗原抗体杂交法检测目的基因是否表达出蛋白质。②个体生物学水平鉴定。
10.【答案】B
【解析】【解答】A、蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程,是包含多学科的综合科技工程,所以蛋白质工程与基因工程不完全相同,A不符合题意;
B、基因工程中所涉及的基因是天然存在的,所以合成的蛋白质也是天然存在的,而蛋白质工程中所涉及的基因是通过改造现有基因或人工合成而得到的,所以通过蛋白质工程合成到的不一定是天然存在的蛋白质,B符合题意;
C、蛋白质工程和基因工程的操作对象都是基因,C不符合题意;
D、蛋白质工程不仅仅是中心法则的简单逆转,之后还需要根据中心法则来合成所需的蛋白质,D不不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造和合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求,其核心是基因工程。
2、基因工程是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
11.【答案】A
【解析】【解答】单克隆抗体制备中可利用电融合等物理方法直接诱导两个细胞的融合,A正确;因为观察细胞染色体需要对细胞解离等处理,导致细胞死亡,所以不能通过观察染色体的数目和形态筛选杂交瘤细胞,B错误;杂交瘤细胞的制备利用了细胞膜的流动性和细胞增殖等原理,C错误;用选择培养基筛选得到的杂交瘤细胞需要在专一抗体检测和克隆化培养后才能用于生产单克隆抗体,D错误。故答案为:A。
【分析】单克隆抗体的制备是将骨髓瘤细胞与效应B细胞结合,经过选择培养基筛选后得到杂交瘤细胞,经专一抗体检测后培养能够产生特定的抗体的杂交瘤细胞即可获得单克隆抗体的技术。该技术涉及细胞融合技术和动物细胞培养技术。
12.【答案】B
【解析】【解答】A、图中细胞核植入去核卵母细胞涉及动物体细胞核移植技术,胚胎干细胞经①②过程涉及动物细胞培养技术,A不符合题意;
B、利用动物体细胞核移植技术已经成功获得克隆动物,但是该技术的成功了仍然很低,所以该技术还不够成熟,B符合题意;
C、胚胎干细胞需要诱导其增殖、分化,才能产生脏器组织干细胞、神经组织干细胞等,C不符合题意;
D、在细胞增殖过程中,间期要进行DNA分子的复制和蛋白质合成,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】图示表示治疗性克隆的过程,该过程利用了动物细胞核移植技术,该技术体现了动物细胞核的全能性;由胚胎干细胞发育成组织是细胞分裂和分化的结果,所以①②过程中都存在细胞的分裂,都会进行DNA的复制和蛋白质的合成。
13.【答案】D
【解析】【解答】A、图示途径1通过植物组织培养获得脱毒苗,然后从果实中获得辣椒素,途径2通过植物细胞培养获得细胞培养物,因此图示途径体现了植物组织培养技术用于作物繁殖的新途径,A正确;
B、在植物组织培养过程中,需用体积分数70%的酒精对外植体进行消毒,B正确;
C、通过液体培养基来大量培养高产细胞系,从细胞培养物中获取辣椒素,可以实现对辣椒素的工业化生产,C正确;
D、植物茎尖分生区附近几乎无病毒,可用作外植体培养脱毒苗,但该途径不能获得抗病毒的植株,D错误。
故答案为:D。
【分析】植物细胞工程的基本技术有植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术等。其中植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等培养在培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。利用植物细胞工程,可以快速繁殖优良品种、培育作物新品种、进行作物脱毒和细胞产物的工厂化生产等,有效提高生产效率。
14.【答案】C
【解析】【解答】A、在构建重组质粒时,选用HindⅢ和Sall两种不同的限制酶切割目的基因的两端及质粒可防止目的基因和质粒的自我环化,A正确;
B、若转基因抗盐烟草幼苗中检测出现了抗盐基因的DNA,只能说明烟草幼苗细胞中含有抗盐基因,该基因正确表达为相关蛋白,可能使烟草幼苗表现出抗盐特性,B正确;
C、所给的限制酶在质粒上的切割位点都位于抗四环素基因的部位,如果目的基因插入到质粒中,得到重组质粒,则含重组质粒的农杆菌只含有完整的抗氨苄青霉素基因,不含完整的抗四环素基因(被目的基因破坏),则含有目的基因的农杆菌不能在含四环素的培养基上生长,C错误;
D、植物组织培养技术依据的原理是植物细胞的全能性,D正确。
故答案为:C。
【分析】农杆菌转化法(约80%的转基因植物都是用这种方法获得的)
1、农杆菌转化法的具体过程:
(1)利用土壤的Ti质粒构建基因表达载体,即将目的基因整合到土壤农杆菌的Ti质粒上。
(2)将整合了目的基因的Ti质粒导入土壤农杆菌细胞内。
(3)利用土壤农杆菌感染植物细胞,该过程实际上是将含有目的基因的土壤农杆菌Ti质粒导入植物细胞内。
(4)含有目的基因的土壤农杆菌Ti质粒进入植物细胞后,可以把自己的一段基因整合到细胞核中的染色体上,这段基因中包含了目的基因。
2、原理:农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点,如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。
3、农杆菌特点:易感染双子叶植物和裸子植物,对单子叶植物没有感染力;Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体上。
4、转化:目的基因插入Ti质粒的T-DNA上 农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
15.【答案】B
【解析】【解答】A、酿酒酵母没有合成淀粉酶的能力,因此以谷物为原料用酿酒酵母酿酒时,需对原料进行糖化处理,即将淀粉转变为葡萄糖,A错误;
B、青霉素抑制细菌生长,酵母菌属于真菌,加入适量的青霉素作为选择培养基可以抑制细菌繁殖,更容易获得酿酒酵母纯培养物,B正确;
C、酵母菌的细胞壁主要成分是几丁质,需要用几丁质酶处理,C错误;
D、为了实现以谷物为原料高效生产酒精的目的,目的菌最终的鉴定指标应该是产生酒精的能力,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、图示可知:途径Ⅰ是通过细胞融合技术获得目的酵母菌,原理是细胞膜的流动性,细胞融合的方法有物理法:电激、震动、离心,化学法:聚乙二醇(PEG)。
2、果酒制作的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,酵母菌是兼性厌氧微生物,在缺氧条件下进行无氧呼吸,在氧气充足的条件下进行有氧呼吸;酵母菌具有核膜包被的细胞核,属于真核生物。
16.【答案】C
【解析】【解答】A、单克隆抗体的制备需要骨髓瘤细胞与效应B细胞融合,进行生产单克隆抗体,所以需要进行动物细胞融合,A正确;
B、动物细胞融合利用细胞膜的流动性,植物组织培养利用的是细胞全能性的原理,二者原理不同,B正确;
C、如果单倍体细胞只含一个染色体组,两个单倍体细胞来源不同,其中含的染色体组也不同,融合后没有同源染色体,仍然是1个染色体组;如果单倍体细胞含多个染色体组,那么融合后也是多个染色体组,而不是2个染色体组,C错误;
D、若将两种细胞(假设为A型、B型)放置于培养基中进行两两细胞融合,会出现AA型,BB型,AB型三种类型,D正确。
故答案为:C。
【分析】单克隆抗体的制备: (1)用特定的抗原对小鼠进行免疫,并从小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。 (2)用特定的选择培养基进行筛选:在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。 (3)对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经过多次筛选,才能获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。 (4)将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。 (5)从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。
17.【答案】C
【解析】【解答】A、动物细胞培养中用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织块,可以使细胞间的蛋白质水解从而使组织细胞分散开,应用了酶的专一性,只分解蛋白质,A正确;
B、制备单克隆抗体需要将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,体现了细胞膜的流动性,B正确;
C、PCR技术的退火(复性)过程,应用碱基互补配对原理使引物结合在DNA模板链的 3’端,子链的延伸方向为5’→ 3’,C错误;
D、细胞核移植一般选用去核卵细胞提供细胞质,因为细胞质可调控细胞核基因表达,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、动物细胞培养用胰蛋白酶处理细胞间的胶原蛋白使之分散开;
2、单克隆抗体技术需要进行脾细胞与骨髓瘤细胞融合;
3、PCR技术的过程为变性、复性、延伸;
4、细胞核移植一般选用去核卵细胞提供细胞。
18.【答案】A
【解析】【解答】A、实验中F1代小鼠是通过将编辑过的敲除基因转入小鼠胚胎干细胞,移植至正常小鼠的早期胚胎中,植入代孕母鼠子宫,出生后发育成熟的,是一种嵌合体小鼠,此代小鼠体细胞有的含有敲除基因,有的体细胞不含有敲除基因,A错误;
B、胚胎分割借助显微操作技术或徒手操作方法切割早期胚胎成二、四或多等份再移植给受体,从而获得同卵双胎或多胎的生物学新技术,故利用胚胎分割技术可以获得更多的子代个体,B正确;
C、早期胚胎的体外培养需要无菌、无毒的环境,对培养液和培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作, C正确;
D、代孕小鼠胚胎植入后激素水平的变化,通常意味着胚胎植入成功,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、基因编辑技术指能够让人类对目标基因进行“编辑”,实现对特定DNA片段的敲除、加入等。
2、早期胚胎通常培养至桑椹胚或囊胚阶段进行胚胎移植,胚胎移植是胚胎工程中的最后一道工序。
19.【答案】D
【解析】【解答】体外受精是指使获能的精子和成熟的卵子在专用的受精溶液中完成受精;试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术;早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清;受精卵发育到桑葚胚或囊胚阶段才能进行胚胎移植。故答案为:D。
【分析】1、受精前的准备阶段:
(1)准备阶段1-精子获能,刚刚排出的精子,不能立即与卵子受精,必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后,才能获得受精能力;
(2)准备阶段2-卵子的准备,动物排出的可能是初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞,都要在输卵管内进一步成熟,达到减数第二次分裂中期时,才具备与精子受精的能力。
2、试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术。
20.【答案】C
【解析】【解答】A、供体细胞注入卵母细胞透明带内后,还需要电融合法诱导才能使供体细胞进入卵母细胞形成重构胚,A错误;
B、体细胞克隆猴“中中”和“华华”的形成属于无性繁殖,B错误;
C、微型注射针将供体细胞的细胞核吸出可能会破坏细胞核,而透明带下注射法是直接将供体细胞注入去核卵母细胞透明带内,对供体细胞核和卵母细胞的损伤更小,C正确;
D、“中中”和“华华”是由透明带下注射法形成的,核DNA均来自供体细胞,但质DNA来自去核卵母细胞和供体细胞,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、克隆技术用于拯救濒危物种,使异种器官移植成为可能。
2、动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎。在体外将采集到的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才成熟,可以通过显微操作技术去除卵母细胞的细胞核和第一极体,核移植时,对提供细胞核和细胞质的奶牛不需要进行同期发情处理,使用电刺激等方法可以激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育。
21.【答案】B
【解析】【解答】A、酶具有专一性,限制酶是专门切割DNA序列中一定部位的酶,所以图示4种限制性核酸内切酶均不能够识别和切割RNA分子内的核苷酸序列,A正确;
B、由于Not I限制性核酸内切酶识别的序列比其他三种酶的序列长,若DNA上的碱基随机排列,Not I限制性核酸内切酶切割位点出现频率较其他三种限制性核酸内切酶低,B错误;
C、两种不同的限制酶可产生不同的黏性末端,所以使用两种限制酶同时处理是为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,C正确;
D、用酶BglⅡ切出的目的基因与酶BamHⅠ切割的质粒重组后,重组DNA分子序列为,6个脱氧核苷酸对序列既不能被限制酶BglⅡ识别,也不能被BamHⅠ识别,所以不可能被这两种酶切开 ,D正确。
故答案为:B。
【分析】基因工程的工具:
(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
22.【答案】A
【解析】【解答】A、用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞,A错误;
B、用聚乙二醇或灭活的病毒作诱导剂,促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合,B正确;
C、单克隆抗体制备过程中,第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出既能无限增殖又能产生特定抗体的杂交瘤细胞,C正确;
D、与传统方法生成的抗体相比,单克隆抗体的化学本质相同,单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高、可大量制备,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
2、单克隆抗体的最主要优点就是特异性强,灵敏度高,能够大量制备。单克隆抗体的作用:①作为诊断试剂(最广泛的用途):具有准确、高效、简易、快速的优点;②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症,可制成“生物导弹”。
23.【答案】C
【解析】【解答】单倍体育种包括利用花药通过植物组织培养得到单倍体植株和加秋水仙素处理两个过程,A错误;动物细胞培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清,B错误;由于基因突变是不定向的,所以将愈伤组织细胞进行诱变处理并筛选可以得到抗盐碱的烟草新品种,C正确;将α抗胰蛋白酶基因转入受精卵中而不是乳腺细胞,用于培育乳汁中含有该酶的转基因羊,D错误。 故答案为:C。
【分析】1、单倍体育种: (1)基本原理:染色体数目变异。 (2)过程:花药离体培养成单倍体幼苗,再用秋水仙素处理使染色体数目加倍,得到染色体数目正常的纯合子。 (3)优缺点:明显缩短育种年限,二倍体植物单倍体育种所得个体均为纯合体,但技术复杂。
2、动物细胞培养条件: (1)营养:培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质,通常需要加入血清等天然成分。 (2)无菌、无毒的环境。 (3)温度、pH和渗透压。 (4)气体环境:氧气是细胞代谢所必需的,二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH。动物细胞培养需要将培养瓶置于含95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。
24.【答案】B
【解析】【解答】分析题图可知:a是外植体、b是脱分化、c是再分化、d是胚状体包裹人工种皮获得人工种子、e是种苗。
A、b步骤是脱分化形成愈伤组织的过程,该过程中植物激素发挥了很重要的作用,A正确;
B、再分化发生在c步骤,是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程 ,B错误;
C、如果只是想得到细胞产物,可以只培养到愈伤组织时期即可,C正确;
D、该过程中的人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题 ,D正确;
故答案为:B。
【分析】 (1)植物组织培养的过程:
离体的植物组织、器官或细胞 愈伤组织 试管苗植物体
(2)植物组织培养的注意事项:
①选材:选取根尖、茎尖、形成层部位、最容易诱导脱分化。
②光照:脱分化过程不需要光照,再分化过程一定要有光照。
③细胞全能性表达的条件:离体、无菌;一定的营养物质(水、无机盐、蔗糖、维生素等);激素(主要是细胞分裂素和生长素);适宜的温度和光照(培养后期)。
25.【答案】B
【解析】【解答】蛋白质工程能按照人们的意愿定向改造蛋白质分子的结构,A正确;蛋白质工程直接改造的是基因,而不是蛋白质分子,B错误;蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子,C正确;蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程,D正确。故答案为:B。
【分析】蛋白质工程的基本原理: (1)基础:蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。 (2)手段:通过改造或合成基因。 (3)目的:改造或制造满足人类生产和生活需求的蛋白质。
26.【答案】(1)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性;纤维素酶和果胶酶;再生出新的细胞壁
(2)聚乙二醇(或PEG);3
(3)脱分化、再分化
【解析】【解答】(1)植物体细胞杂交过程中原生质体的融合依据的生物学原理是细胞膜的流动性,杂种细胞团经过植物组织培养最终形成再生植株,这依据的生物学原理是植物细胞的全能性;过程①表示植物细胞去壁,形成原生质体的过程,植物细胞壁的主要组成部分是纤维素和果胶,所以植物去壁常用的酶是纤维素酶和果胶酶,细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁。
(2)诱导植物原生质体融合的方法包括电融合法、离心法、PEG融合法以及高Ca2+—高pH融合法等,其中聚乙二醇(或PEG)融合法最为常用;由题意可知,研究人员利用红色荧光和绿色荧光颜料分别标记首蓿和里奥百脉根的原生质体膜上的蛋白质,原生质体两两融合后,会形成苜蓿原生质体两两融合的细胞、里奥百脉根原生质体两两融合的细胞、苜蓿原生质体和里奥百脉根原生质体两两融合的细胞,所以在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面荧光颜色不同可观察到3种不同的原生质体。
(3)杂种细胞团到再生植株是利用了植物组织培养技术,植物组织培养过程需要经历脱分化、再分化两个阶段,所以图中过程③和过程④依次为脱分化、再分化。
【分析】1、植物体细胞杂交
①概念:是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。植物细胞融合前需用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁,形成原生质体。诱导原生质体融合的方法包括电融合法、离心法、PEG融合法以及高Ca2+—高pH融合法等。
②原理:细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
③意义:可克服远缘杂交不亲和的障碍,培育远缘杂交植株。
2、植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,并给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。整个过程包括外植体消毒、脱分化形成愈伤组织、愈伤组织再被诱导生根发芽,最终培育成完整植株。利用的生物学原理是植物细胞的全能性。
27.【答案】(1)使催化茶多酚等反应形成其他物质的酶失活;使细胞破碎,将细胞内物质释放出来
(2)C
(3)维持培养基pH值至中性偏酸(抑制细菌生长,促进霉菌生长)
(4)消毒;脱分化;器官发生;体细胞胚发生;分生组织
(5)茎尖、根尖、芽尖等;植物生长点附近的病毒浓度很低甚至无病毒
(6)大于(高于)
【解析】【解答】(1)杀青是将茶叶放入300℃左右的铁锅中炒制2分钟,高温会使得茶叶中的水分快速挥发,同时使催化茶多酚等反应形成其他物质的酶失活,从而减少茶叶中茶多酚等营养成分的分解。制茶时对茶叶进行揉捻不仅有利于茶叶外形的塑造,更可以使细胞破碎,将细胞内物质释放出来,从而有利于后续微生物发酵的进行。
故填:使催化茶多酚等反应形成其他物质的酶失活;使细胞破碎,将细胞内物质释放出来。
(2)A、接种操作要在酒精灯火焰附近进行,酒精等外焰的温度比较高,可以杀灭空气中的细菌,A正确;
B、浸泡在酒精中的涂布器在涂布前需灼烧,可以防止酒精涂布到培养基上和灭菌,B正确;
C、含有葡萄糖的培养基在121℃下高压蒸汽灭菌15-30min,C错误;
D、接种间和超净工作台可以采用紫外灯进行消毒,D正确;
故填:C。
(3)培养冠突散囊菌时往往会在培养基中添加一些乳酸,其主要目的是维持培养基pH值至中性偏酸,从而抑制细菌生长,促进霉菌生长。
故填:维持培养基pH值至中性偏酸(抑制细菌生长,促进霉菌生长)。
(4)自然界获取的茶树组织经消毒后接种到培养基上,经过诱导会脱分化形成愈伤组织。 愈伤组织经培育获得再生植株主要有两条途径:一是由愈伤组织的细胞先分化产生芽和根后再形成一个完整植株的器官发生途径,二是由愈伤组织细胞产生胚状体后再萌发形成完整植株的体细胞胚发生途径。 因为植物细胞具有全能性,在适宜条件下可以发育成完整的个体,所以另外也可不通过愈伤组织阶段而直接采用带腋芽的茎段培养成丛状苗,再诱导生根获得再生植株,其原因是腋芽中存在分生组织。
故填:消毒;脱分化;器官发生;体细胞胚发生;分生组织。
(5)植物生长点附近的细胞由于刚发育而来,病毒浓度很低甚至无病毒,取茎尖、根尖、芽尖等生长点部位作为外植体进行离体培养,有可能获得不带病毒的再生植株。
故填:茎尖、根尖、芽尖等;植物生长点附近的病毒浓度很低甚至无病毒。
(6)细胞和原生质体的代谢比较旺盛,分裂能力比较强,细胞和原生质体培养时进行人工诱变,诱变频率大于(高于)个体或器官水平。
故填:大于(或高于)。
【分析】(1)植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成
(2)植物细胞一般具有全能性。在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞可以经过脱分化,即失去其特有的结构和功能,转变成未分化的细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块,这称为愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官,该过程称为再分化。将愈伤组织接种到含有特定激素的培养基上,就可以诱导其再分化成胚状体,长出芽和根,进而发育成完整的植株。
28.【答案】(1)RNA聚合酶;限制酶切位点、标记基因、复制原点等
(2)F1和R2;b
(3)标签短肽V5;不是
【解析】【解答】(1)启动子的作用是与RNA聚合酶结合的位点,启动转录。作为运载体质粒需要具备启动子、终止子、限制酶切位点、标记基因和复制原点。
故答案为:RNA聚合酶;限制酶切位点、标记基因、复制原点等。
(2)由图甲可知,对重组质粒进行PCR检测,则PCR经过引物扩增的结果应包含J基因和V5段太序列,由图可知F2基因扩增会存在非基因序列片段,引物F1能与J基因左端序列配对,选择R1扩增会缺少V5序列,故选择R2引物,即选择F1和R2这两个引物进行检测。据图甲可知,引物F1能与J基因的a链碱基互补配对,a链和b链能相互配对,故引物F1与J基因的b链相应部分的序列相同。
故答案为:F1和R2;b。
(3)由图乙可知,用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白,在抗V5抗体检测时只出现一条条带证明细胞内只表达了标签短肽V5。抗J蛋白抗体出现条带1和条带2,条带1较宽,说明该条带1表示J基因表达的J蛋白,条带2较窄,由于抗体的特异性则条带2可能是杂质。
故答案为:标签短肽V5;不是。
【分析】基因工程技术的基本步骤︰
(1)目的基因的获取︰方法有从基因文库中获取(基因组文库包含某种生物所有的基因,部分基因文库包含某种生物的部分基因,如:CDNA文库)、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建:①过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;b、终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 3 )将目的基因导入受体细胞∶根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。①将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法(Ca2+处理法)。
(4)目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
29.【答案】(1)生产者固定的太阳能;有机物中的化学能;食物链
(2)生长、发育和繁殖;流向分解者;能量的多级利用
(3)整体;协调
(4)该生态系统生物组分较少,食物网简单,其自我调节能力较低
【解析】【解答】(1)结合题图可知流入该生态的能量是生产者(桑和浮游植物)固定的太阳能和有机物(鱼饲料)中的化学能,能量流动是通过食物链逐级传递的。
(2)同化量划分为两部分,则包括自身呼吸作用消耗的能量和用于生物体生长、发育和繁殖的能量,结合题图可知图中A和B表示桑和浮游植物用于生长、发育和繁殖的能量,A和B中的能量除了进入蚕和鱼体内,去向还包括流向分解者。从能量流动的角度分析,桑基鱼塘中的蚕沙中的能量也能充分利用,说明桑基鱼塘实现了能量的多级利用,从而提高能量的利用率。
(3)建设该生态系统时,首先要遵从自然规律,不仅要考虑生态系统的规律,更要考虑经济和社会等问题,遵循了生态工程的整体原理;投放鱼苗的数量不能超过环境承载的限度(环境容纳量),要处理好生物与环境、生物与生物协调和适应,遵循了生态工程的协调原理。
(4)与森林生态系统相比,该生态系统生物组分较少,食物网简单,其自我调节能力较低,所以该生态系统的抵抗力稳定性相对较低。
【分析】生态工程所遵循的基本原理:物质循环再生原理(例:“无废弃物农业”);物种多样性原理(例:“三北防护林”、珊瑚礁、人工林);协调与平衡原理(例:过度放牧、水体富营养化);整体性原理:进行生态工程建设时,不但要考虑到自然生态系统的规律,还要考虑到经济和社会等系统的影响力。(例:“前面造林,后面砍树”);系统学和工程学原理包括系统的结构决定功能原理(例:桑基鱼塘)和系统整体性原理(总体功能大于各部分之和,即“1+1>2”)。
30.【答案】(1)直接、间接;整体
(2)红树林的存在提高了珊瑚礁中体长较大的蓝仿石鲈的比例;海草床→红树林→珊瑚礁
(3)可以反映种群数景的变化趋势(动态监测种群数量的消长);适当控制引进树种的规模,扩大种植本地物种
【解析】【解答】(1)湿地公园是休闲度假、亲近自然的理想场所,体现了生物多样性的直接价值,湿地公园在抵御台风、调节气候等方面也发挥着重要作用,体现了生物多样性的间接价值(生态价值)。整体原理是指遵从从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的,因此“以育为主,育护改造相结合,多种经营,综合利用”的建设理念,体现了生态工程建设的整体原理。
(2)①A地区红树林丰富区,体长接近18cm的蓝仿石鲈的比例最高;B地区红树林缺失,体长接近18cm的蓝仿石鲈比例低,但体长为12cm的蓝仿石鲈的比例较高。因此说,红树林的存在提高了珊瑚礁中体长较大的蓝仿石鲈的比例。
②蓝仿石鲈在海草床发育及早期生长,红树林内体长比海草床稍长,因此由海草床向红树林迁移,之后迁移到珊瑚礁。因此,蓝仿石鲈在不同生境之间的迁移路径为:海草床→红树林→珊瑚礁。
(3)遥感影像技术比的调查种群密度的传统方法的优点是可以反映种群数景的变化趋势。为提高红树林生态系统的稳定性,可以适当控制引进树种规模,扩大本土树种的种植,增加物种多样性,增加营养结构的复杂性,从而提升生态系统的稳定性。
【分析】1、生物多样性的价值:(1)直接价值:食用、药用、科研、农业生产原料、文学艺术创作等。 (2)间接价值:体现在调节生态系统的功能等方面。如植物进行光合作用,制造有机物、固氮、供氧等功能;森林和草地具有防风固沙、水土保持作用,湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候。 (3)潜在价值:目前尚不清楚的价值。
2、生态工程的基本原理: (1)自生:在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。 (2)循环:通过系统设计实现不断循环,使前一环节产生的废物尽可能的被后一环节利用,减少整个生产环节废物的产生。 (3)协调:生物与生物、生物与环境的协调与适应。 (4)整体:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例。不同组分之间用构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
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